Шлифовальный инструмент

.Ц 9 4 О 7/00 НИЯ ВУ АВТОРСКОМ 2(56) Бакуля В.Н. и дния и технология изи алмазного инструение, 1975, стр.179"Основыотовленияента". М.; М Й ИНСТРУМЕНТ ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) Изобретение относится к машиностроению и технологии изготовления алмазногоинструмента,Целью изобретения является повышение износостойкости алмазного инструмен, та на полимерных и керамических связках.На фиг.1 изображен инструмент, общийвид; на фиг.2 - вид сбоку фиг,1.Шлифовальный круг состоит из корпуса1, алмазного слоя 2 толщиной Я и безалмазного подслоя 3 толщиной Яп.Шлифовальный инструмент изготавливают следующим образом.В пресс-форму засыпают вначале порошок подслоя, затем шихту алмазного слоя,все это прессуется и спекается определенное время. Затем готовый алмазоносныйслой с подслоем клеят к металлическомукорпусу шлифовального круга,Физическая сущность положительныхэффектов, достигаемых в заявляемом способе, заключается в следующем, Известно, чтопри работе шлифовал ьного инструмента зона резания является источником ультразву(57) Использование: машиностроение и технология изготовления алмазнбгб Инстру- мента. Сущность изобретения; собственная частота ультразвуковых колебаний алмазоносного слоя инструмента с подслоем в 1,1- 2,7 раза ниже границы собственной частоть 1 алмазного зерна, входящего в алмазоносный слой, при этом толЩина безалмазного подслоя Я удовлетворяет соотношению Яп = (0,10-0,25) Я, где Я - толщина алмазоносного слоя, 1 табл., 2 ил,ковых колебаний,"иорождаемыхчасть 1 ми со ударениями алмазйых зерен с обрабатываемой поверхностью. При этом" алмазные зерна, обладая модулем упругости; намного превышающиммодуль упругостй связки; яв- " ляются основными каналамираспространения энергии ультразвуковых"колебаний в ъ рабочем слое инструмента. При совпадении частоты ультразвуковых колебаний, образующихся в процессе шлифования с собственной частотой алмазного зерна, происходит резонансное вырывайиеего. Как следствие, значительная часть алмазных зерен или кубического нитрида бора (КНБ) выпадает из И связки неизношенной, возможности сверх- твердого материала исйользуются йе полностью, Модуль упругости алмаза и КНБ очень высок, поэтому собственные колебания зерен этих материалов характеризуются большими частотами, Как показали исследования (см. таблицу), в резонао: с ними могут попасть только наиболее высокие частоты колебаний, возникающие в зоне резания, Описываемый инструмент направ10 20 25 30 35 40 45 лен на снижение верхней границы частот ультразвуковых колебаний, возникающих в зоне резания, до уровня, при котором они не перекрываются с диапазоном собственных частот высокомодульных зерен из СТМ. С этой целью рабочий алмазный слой шлифовального инструмента размещается на эластичном подслое, Поскольку распространение ультразвуковых колебаний через рабочий слой на жесткий корпус идет только через подслой, его набор собственных частот становится определяющим для износа шлифовального инструмента из СТМ; В результате нижняя граница спектра собственных частот ультразвуковых колебаний системы инструмент-обрабатываемая деталь не достигает собственных частот колебаний алмазного зерна, чтопозволяет практически исключить резонансное выкрашивание неизношенных зерен. Так, экспериментами установлено, что собственная частота ультразвуковых колебаний для зерна кубонита составляет 630 Гц.В таблице представлены данные исследований влияния толщины подслоя на частоту ультразвуковых колебаний и относительный расход кубонита марки КР, зернистостью 100/80, 100 О-ной концентрации в кругах формы 12 А 2-45 о диаметром 125 мм, шириной кубонитового слоя 5 мм, толщиной слоя 3 мм на полимерной связке ПК (примеры 1-10) и керамической связке К(пример 11) при шлифовании ими на универсально-заточном станке мод. ЗВ 642 . без поименения охлаждения образцов из быстрорежущей стали Р 6 У 5 ( НРСэ 61- . 63) сечением 5-30 мм на режимах: скоростькруга 25 м/с, продольная подача 2,4 м/мин, поперечная подача 0,05 мм/дв.ход.Как видно из таблицы, верхняя граница выбранного диапазона эластичного подслоя Яп = 0,1 5, т.е. 0,3 мм для толщины алмазно-абразивного слоя круга 3 мм, обусловлена тем, что при толщине подслоя меньше указанной, например, 0,2 мм, не обеспечивается полное поглощение энергии найболее высоких частот из диапазона ультразвуковых колебаний, возникающих при шлифовании;4 Нижняя граница толщины подслоя Яп = =0,25 Я, т.е; 0,75 мм, обусловлена технологическими особенностями прессования в пресс-форме алмазно-абразивного слоя для достижения его заданной толщины согласно ГОСТ 16170-80-16181-80. При толщине подслоя, большей 0,25 Я происходит недопрессовка слоя круга. т.е, нарушается точность его размера по толщине. Кроме того, это приводит к понижению износостойкости инструмента (относительный расход кубонита увеличивается).Верхняя граница диапазона понижения частот колебаний (в 1,1 раза) обусловлена статистической оценкой неоднородности подслоя. При меньшей степени понижения вследствие неоднородности подслоя возможно существование участков, для которых верхняя граница диапазона собственных ультразвуковых частот пере- кроется с нижней границей собственных частот алмазно-абразивных зерен, что приведет к значительному падению износостойкости круга.Нижняя граница (в 2,7 раза) обусловлена тем, что большая степень понижения частот может быть достигнута только увеличением эластичности подслоя сверх дойустимого уровня, которое приводит к отрицательным технологическим и эксплуатационным показателям алмазно-абразивного инструмента, указанным выше.формула изобретения Шлифовальный инструмент, содержа.- щий корпус с алмазоносным слоем, связанным с корпусом посредством промежуточного безалмазного подслоя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения износостойкости инструмента на пол.-, имерных и керамических связках,собственная частота ультразвуковых колебаний алмазоносного слоя с подслоем в 1,12,7 раза ниже границы собственной частоты алмазного зерна; входящего в алмазоносный слой, при этом толщина Яп безалмазного подслоя выбрана из следующего соотношения: Яп = (0,10-0,25)Я, где Я - толщина алмазоносного слоя.1781022 ее е Относительный расход кубонита, мг/г Толцинаподслояз,Толцина алмазоносного слоя 3мм Отноше" Отношение Частотаультразвуковыхколебанийзерна (Квь)Гц Гя пп Частота ниеБьБ иг. 4 ель Ю.Савченко ,Моргентал Корректор С,Юск Состав Техред кто Тираж Подписное Государственного комитета по изобретениям и откры 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5